并行架构上面向数值稳健的基于四面体的层析正投影与反投影算子
分布式、并行与集群计算
2019-08-20 v1
摘要
X 射线层析重建通常使用体素基函数来表示体积图像。由于体素基表示的结构，存在高效的射线追踪方法，允许快速的 GPU 加速实现。四面体网格基函数是体素基图像表示的一种有价值替代方案，因为它们提供灵活的、非均匀的划分，可用于提供元素数量减少的重建或具有任意精细物体表面表示的重建。因此我们提出了一种为计算机断层扫描图像重建专门开发的、面向体积四面体域的稳健可并行射线追踪方法。层析图像重建需要对浮点运算中的数值误差具有稳健性的算法，而层析中遇到的典型数据规模要求算法可在 GPU 中并行化，这给算法选择带来了额外约束。基于这些考量，本文给出了用于投影与反投影操作的高效射线追踪算法设计的数值解。使用 CAD 数据定义域三角剖分的初步重建结果展示了我们方法的优势，并将基于四面体网格的重建与基于体素的方法进行了对比。
引用
@article{arxiv.1908.06909,
title = {Numerically robust tetrahedron-based tomographic forward and backward projectors on parallel architectures},
author = {Ander Biguri and Hossein Towsyfyan and Richard Boardman and Thomas Blumensath},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.06909},
year = {2019}
}